Karakteristiske apolære molekyler, hvordan identifisere dem og eksempler



den apolære molekyler de er de som presenterer i sin struktur en symmetrisk fordeling av deres elektroner. Dette er mulig hvis forskjellen i elektronegativitet av atomene er liten, eller om de elektronegative atomer eller grupper avbryter sine effekter i molekylet.

Ikke alltid "apolaritet" er absolutt. Av denne grunn blir polarpolaritetsmolekylene noen ganger ansett som apolære; det vil si at den har et dipolært øyeblikk μ nær 0. Her kommer man inn i terrenget av den relative: hvor lav må μ være for et molekyl eller en sammensetning som skal anses som apolar?

For bedre å løse problemet har du bortrifluoridmolekylet, BF3 (toppbilde).

Fluoratomet er mye mer electronegative enn boratomet, og derfor er B-F-bindingene polare. Imidlertid BF molekylet3 er symmetrisk (trigonalplanet) og involverer vektor-kanselleringen av de tre øyeblikkene B-F.

Dermed genereres også apolære molekyler, selv med eksistensen av polære bindinger. Den genererte polariteten kan balanseres av eksistensen av en annen polar lenke, av samme størrelsesorden som den forrige, men orientert i motsatt retning; som det skjer i BF3.

index

  • 1 Kjennetegn ved et apolært molekyl
    • 1.1 Symmetri
    • 1.2 Elektronegativitet
    • 1.3 Intermolekylære krefter
  • 2 Hvordan identifisere dem?
  • 3 eksempler
    • 3.1 edelgasser
    • 3.2 Diatomiske molekyler
    • 3.3 Hydrokarboner
    • 3.4 Andre
  • 4 referanser

Kjennetegn ved et apolært molekyl

symmetri

For virkningene av polære bindinger å avbryte hverandre, må molekylet ha en viss geometrisk struktur; for eksempel lineær, det enkleste å forstå ved første blikk.

Dette er tilfelle av karbondioksid (CO2), som har to polare lenker (O = C = O). Dette skyldes at de to dipolare øyeblikkene til C = O-koblingene slår av hverandre når de vender mot den ene siden, og den andre mot den andre, i en vinkel på 180 °.

Derfor er en av de første egenskapene som skal tas hensyn til når man vurderer "apolaritet" av et molekyl som fugleøye, å observere hvor symmetrisk det er..

Anta at i stedet for CO2 du har COS molekylet (O = C = S), kalt karbonylsulfid.

Nå er det ikke lenger et apolært molekyl, siden elektrengegativiteten til svovel er mindre enn for oksygen; og derfor er dipolmomentet C = S forskjellig fra det for C = O. Som et resultat er COS et polært molekyl (hvordan polar er mel fra en annen sekk).

Det nedre bildet oppsummerer på en grafisk måte alt som nettopp er beskrevet:

Merk at dipolmomentet for C = S-bindingen er mindre enn det for C = O-bindingen i COS-molekylet.

elektro

Elektronegativiteten i Pauling-skalaen har verdier mellom 0,65 (for francium) og 4,0 (for fluor). Generelt har halogener en høy elektronegativitet.

Når forskjellen i elektronegativiteten til elementene som danner en kovalent binding er mindre enn eller lik 0,4, er det sagt å være apolær eller ikke-polar. Imidlertid er de eneste molekylene som virkelig er apolære de som dannes ved koblinger mellom identiske atomer (som hydrogen, H-H).

Intermolekylære krefter

For at stoffet skal oppløses i vann, må det interagere elektrostatisk med molekylene; interaksjoner som apolære molekyler ikke kan gjøre.

I apolære molekyler er deres elektriske ladninger ikke begrenset i den ene enden av molekylet, men distribueres symmetrisk (eller homogent). Derfor er det ikke i stand til å interagere gjennom dipol-dipol-krefter.

I motsetning til dette virker apolære molekyler med hverandre gjennom spredningskreftene i London; disse er umiddelbare dipoler som polariserer den elektroniske skyen til atomene i nabostaten molekyler. Her er molekylmassen en fremtredende faktor i de fysiske egenskapene til disse molekylene.

Hvordan identifisere dem?

-Kanskje en av de beste metodene for å identifisere et apolært molekyl er dets oppløselighet i forskjellige polare løsningsmidler, som generelt er dårlig oppløselig i dem.

-Generelt er apolære molekyler gassformige i naturen. De kan også danne ublandbare væsker med vann.

-De apolare faste stoffene er karakterisert ved å være myke.

-Spredningskreftene som holder dem sammen er generelt svake. På grunn av dette har deres smeltepunkt eller kokepunkt tendens til å være lavere enn de for polar-forbindelser.

-De apolære molekylene, spesielt i flytende form, er dårlige ledere av elektrisitet, siden de mangler nettoladning.

eksempler

Edle gasser

Selv om de ikke er molekyler, anses edle gasser apolare. Forutsatt at for to korte tidsperioder interagerer to av dets atomer, He-He, denne interaksjonen kan betraktes som (halv) som et molekyl; molekyl som ville være apolar i naturen.

Diatomiske molekyler

Diatomiske molekyler, slik som H2, Br2, jeg2, cl2, O2, og F2, de er apolare. Disse har som generell formel A2, A-A.

hydrokarboner

Hva om A var en gruppe atomer? Det ville være før andre apolære forbindelser; for eksempel etan, CH3-CH3, hvis karbonskjelett er lineært, C-C.

Metan, CH4, og etan, C2H6, de er apolære molekyler. Karbon har en elektronegativitet på 2,55; mens den elektrengegativitet av hydrogen er 2,2. Derfor er det en lavintensiv dipolvektor, orientert fra hydrogen til karbon.

Men på grunn av geometriske symmetri av metan- og etanmolekylene er summen av dipolvektorene eller dipolmomentene i deres molekyler null, så det er ingen nettladning på molekylene.

Generelt skjer det samme med alle hydrokarboner, og selv når det er innmetninger i dem (dobbelt- og trippelbindinger), betraktes de som apolære eller lavpolaritetsforbindelser. På samme måte er cykliske hydrokarboner apolære molekyler, så som cykloheksan eller cyklobutan..

andre

Koldioxydmolekylene (CO2) og karbondisulfid (CS)2) er apolære molekyler, begge med en lineær geometri.

I karbondisulfid er elektronegativiteten av karbon 2,55, mens den elektrengegativitet av svovel er 2,58; slik at begge elementene har praktisk talt samme elektronegativitet. Det er ingen generasjon av en dipolvektor og derfor er nettobelastningen null.

Også, vi har følgende CCl molekyler4 og AlBr3, begge apolar:

I aluminiumtribromidet, AlBr3 det skjer det samme som med BF3, i begynnelsen av artikkelen. I mellomtiden, for karbontetraklorid, CCl4, Geometrien er tetrahedral og symmetrisk, siden alle C-Cl-koblingene er like.

Tilsvarende molekyler med den generelle formel CX4 (CF4, CI4 og CBr4), de er også apolare.

Og endelig, et apolært molekyl kan til og med ha oktaedisk geometri, som det er tilfelle av svovelheksafluorid, SF6. Faktisk kan det ha noen geometri eller struktur, så lenge den er symmetrisk og dens elektroniske distribusjon er homogen.

referanser

  1. Carey F. A. (2008). Organisk kjemi Karboksylsyrer. (Sjette utgave). Mc Graw Hill.
  2. Cedrón J., Landa V., Robles J. (2011). Polaritet av molekyler. Hentet fra: corinto.pucp.edu.pe
  3. Tutor Vista. (2018). Ikkepolært molekyl. Hentet fra: chemistry.tutorvista.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (28. januar 2019). Eksempler på polare og ikke-polare molekyler. Hentet fra: thoughtco.com
  5. Kurtus R. (19. september 2016). Polare og ikke-polare molekyler. Skole for Champions. Hentet fra: school-for-champions.com
  6. Ganong W. (2004). Medisinsk fysiologi Utgave 19th. Redaksjonell den moderne håndboken.